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用于苯乙烯泡沫的阻燃剂制造技术

技术编号:5514298 阅读:196 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是一种用于苯乙烯泡沫的阻燃剂。该阻燃剂含有芳族溴和烯烃两者。该烯烃是内烯烃。所希望的阻燃剂选自式(Ⅰ),中R↓[1]是C↓[1]-C↓[6]并且任选地含有杂原子或烯烃;R↓[2]是C↓[1]-C↓[6]并且任选地含有杂原子或烯烃;和R↓[3]-R↓[12]是H、C↓[1]-C↓[6](任选地含有杂原子)或卤素;并且进一步地其中所述式(Ⅰ)的化合物以至少50%的反式异构体的浓度存在;式(Ⅱ)中R↓[1]是卤素、C↓[1]-C↓[6]并且任选地含有杂原子或烯烃;R↓[2]是卤素、C↓[1]-C↓[6]并且任选地含有杂原子或烯烃;和R↓[3]-R↓[7]是H、C↓[1]-C↓[6](任选地含有杂原子)或卤素;和式(Ⅲ)中R↓[1]是卤素、C↓[1]-C↓[6]并且任选地含有杂原子或烯烃;R↓[2]是卤素、H、C↓[1]-C↓[6]并且任选地含有杂原子或烯烃;和R↓[3]-R↓[6]是H、卤素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于苯乙烯泡沫的阻燃剂 专利技术背景1. 专利
本专利技术是一种用于苯乙烯树脂的包含芳族溴和烯烃的阻燃剂。更 具体地,该烯烃包含内烯烃而不是端烯经。2.
技术介绍
的描述苯乙烯树脂或苯乙烯类是公知的合成有机聚合物。苯乙烯树脂是 热塑性物质并且具有优良的机械性能以及良好的耐化学品性。苯乙烯 类可作为固体聚合物用于许多应用的性能也使得它们非常被希望作为 发泡聚合物。在过去四十年里已经开发了许多工艺来制备用于各种应用的苯乙 烯泡沫。已经开发了两种特别有用的工艺来制备挤出聚苯乙烯泡沫 (XPS)和膨胀聚苯乙烯泡沫(EPS)。挤出聚苯乙烯泡沫和膨胀聚苯 乙烯泡沫在工业中被用于各种商业应用。那些应用中的许多需要泡沫 是阻燃的以符合具体标准。用于阻燃聚合物树脂的最常见材料是卣代有机化合物并且在文献 中被公知为高度有效的阻燃剂。溴化有机化合物被广泛用于苯乙烯树 脂和泡沫中以提供阻燃性。卣代芳族烯丙醚被已知为用于膨胀聚苯乙烯泡沫的可接受的阻燃 剂。在已知的实例中,所述烯丙醚通常是端烯烃而不是内烯烃。Golborn和Taylor研究了这些体系并且提出了用于阻燃剂作用的机理。然而,内烯烃的化合物。具有端烯烃的烯丙醚被已知在苯乙烯泡沫例如膨胀聚苯乙烯泡沫 中具有阻燃活性。然而,这些化合物未被广泛用于膨胀聚苯乙烯泡沫的应用中。端烯烃烯丙醚化合物不可接受的主要原因是它们的反应活 性和通过其制备膨胀聚苯乙烯泡沫的方法。膨胀聚苯乙烯泡沫最常见 地通过苯乙烯单体的一步聚合制备。在该方法中,在反应之前将所述 阻燃剂和其他添加剂加入苯乙烯单体中,并且然后使苯乙烯在水中聚 合形成珠粒。添加剂、包括阻燃剂存在于聚合期间并且由此被引入珠 粒中。烯烃,而不是苯乙烯单体,通常在聚合期间充当链转移剂,从而 得到较低分子量的聚苯乙烯。较低分子量的聚苯乙烯通常表现出聚苯 乙烯的物理性能的降低。尽管不希望受理论的束縛,据猜测端烯烃更 容易作为链转移剂参与到聚合反应中。内烯烃更加在空间上受阻并且 较不容易接近生长的聚合物链,并且因此充当链转移剂的可能性较低。 因此,已知的具有端烯烃的烯丙醚一般不被认为是用于该应用的合适 阻燃剂。在美国专利号2,488, 499和3, 787, 506中确认了化合物1,4-双 (2,4,6-三溴苯氧基)-2-丁烯和其阻燃活性。然而,美国专利号 3, 787, 506描述了该化合物由于其低热稳定性而因此并不适用于苯乙 烯应用中。可以使用顺式-1, 4-二氯-2-丁烯或反式-1, 4-二氯-2-丁烯 制备该化合物。在反应期间保持了该立体化学,从而导致产物中的顺 式/反式异构体。在这些专利中没有提及被用于所述合成中的具体异构 体,也没有任何迹象表明专利技术人认识到不同的异构体具有不同的性能 例如热稳定性。特别地,六溴环十二烷(HBCD)被发现是一般用于苯乙烯聚合物 并且更特别地用于苯乙烯泡沫的合适阻燃剂。HBCD是具有异常高的热 稳定性的高度溴化的脂族化合物。HBCD的高热稳定性和溴含量导致在 低加载量下的优异性能以及对聚合物性质的最小影响。因此,HBCD已 经成为对于阻燃苯乙烯泡沫的精选材料。HBCD具有在低浓度下的高阻 燃效率和高热稳定性的特别重要的性能。其他阻燃剂已经被提出并且在苯乙烯泡沫中进行了试验。代表性 实例可以在以下专利文献中找到DE1469819、 DE2813872、 US4272583、DE19630925、 GB1182964、 FR2138745、 JP53008663和JP57038831。对 于大部分而言,最有效的已知阻燃剂含有芳族和/或脂族溴。工业上特别感兴趣的是含有芳族溴和烯丙醚两者的化合物。该组 合的两个实例是四溴双酚A烯丙醚和三溴苯酚烯丙醚。然而,这两种 化合物的已知实例作为HBCD的备选对象并不令人满意。这两种化合物 展现出不令人满意的热稳定性、效率和成本。这两种化合物还展现出 降低的机械性能和分子量的劣化,同时还表现出涉及它们对健康和环 境的影响的顾虑。近年来,已经有关于包括HBCD在内的一些阻燃剂对健康和环境影 响的顾虑。尽管科学研究不一定显示出对人类健康或环境的显著危险, 但是存在由各个管理机构正在进行的可能导致减少HBCD的使用的评 论。如果这些机构限制HBCD的使用,可能要求挤出聚苯乙烯泡沫和膨 胀聚苯乙烯泡沫生产商选择阻燃剂备选对象,并且许多可能在任何规 章要求之前采用替代品。因此,存在着对更加环境友好并且保持HBCD 的所有性能的替代HBCD的阻燃剂的需求。本专利技术是一种包含芳族溴和烯烃两者的阻燃剂。该烯烃是内烯烃。 阻燃化合物希望是选自以下化合物的至少 一种的成员。 第一种化合物由式I表示,其中式I化合物以至少50%的反式异 构体的浓度存在专利技术概述Id是d-C6并且任选地含有杂原子或烯烃。 R2是d-C6并且任选地含有杂原子或烯烃。 R广Rn是H、 C「C6 (任选地含有杂原子)或卤素。 第二种化合物由式II表示。<formula>formula see original document page 9</formula>Rt是卣素、d-C6并且任选地含有杂原子或烯烃 R2是卤素、d-Ce并且任选地含有杂原子或烯烃, RfR 是H、 d-C6 (任选地含有杂原子)或卣素。 第三种化合物由式III表示。<formula>formula see original document page 9</formula>Fl是卣素、d-C6并且任选地含有杂原子或烯烃。 R2是囟素、H、 d-C6并且任选地含有杂原子或烯烃, RfR6是H、囟素。专利技术详述本专利技术是一种包含芳族溴和烯烃两者的阻燃剂。该烯烃是内烯烃 而不是端烯烃。内烯烃提供了具有所希望的热稳定性、效率和成本的 本专利技术。本专利技术还展现出所希望的机械性能、最小的分子量劣化以及 对健康和环境的最小影响。希望地,阻燃化合物是选自以下化合物的至少一种的成员。第一 种化合物由式I表示,其中式I化合物以至少50%的反式异构体的浓 度存在<formula>formula see original document page 9</formula>^是d-C6并且任选地含有杂原子或烯烃。 R2是d-C6并且任选地含有杂原子或烯烃。R广Ru是H、 C广C6 (任选地含有杂原子)或卣素。 第二种化合物由式II表示。R6 R7R!是卣素、C广C6并且任选地含有杂原子或烯烃。R,卣素、d-C6并且任选地含有杂原子或烯烃。 R广R7是H、 d-C6 (任选地含有杂原子)或卣素。 第三种化合物由式III表示。R:是卤素、C广C6并且任选地含有杂原子或烯烃。R2是囟素、H、 C,-C6并且任选地含有杂原子或烯烃。 R广Re是H、卤素。本专利技术的化合物是其中烯烃形成具有溴化芳环(一个或多个)的 烯丙醚的化合物。在已知的用作阻燃剂的卣代芳族烯丙醚的实例中, 所述烯丙醚具有端烯烃而不是内烯烃。由于由内烯烃造成的空间位阻, 因此预期具有内烯烃的化合物的效率降低。该预期与本专利技术的优选化 合物特别相关。因此,令人惊奇的是本专利技术的化合物至少与含有端烯 丙醚的分子一样有效。特别希望的具有内烯烃的阻燃化合物在表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含式Ⅰ的阻燃配混物: *** 其中: R↓[1]是C↓[1]-C↓[6]并且任选地含有杂原子或烯烃; R↓[2]是C↓[1]-C↓[6]并且任选地含有杂原子或烯烃;和 R↓[3]-R↓[12]是H、C↓[ 1]-C↓[6](任选地含有杂原子)或卤素;并且进一步地其中所述式Ⅰ的化合物以至少50%的反式异构体的浓度存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:MV汉森SB福隆W迈耶
申请(专利权)人:科聚亚公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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